Mavzu;oksazol reja kirish geterohalqali birikmalar. Oksazolning elektron tuzilishi

1.Geterohalqali birikmalar.
Geterohalqali birikmalar deb, molekulasida uglerod atomlaridan tashqari geteroatomlar tutgan birikmalarga aytiladi.
molekulasi nafaqat uglerod atomlaridan, balki boshqa atomlardan ham, ko'pincha O, N, S dan iborat sikl bo'lgan birikmalar.
Geterosiklning bir qismi bo'lgan atomlar (ugleroddan tashqari), bu holda N, S, O, yunoncha geteroatomlar deb ataladi. "Heteros" boshqacha.
Besh a'zoli geterosikllar - kamida bitta geteroatomni o'z ichiga olgan organik siklik birikmalar.
Geteroatomning tabiatiga ko'ra kislorodli, azotli va oltingugurtli birikmalar farqlanadi. Ular, shuningdek, to'yingan birikmalarga va to'yinmaganlarga bo'linadi, ya'ni. bir nechta aloqalarni o'z ichiga olgan (furan, tiofen). Molekuladagi siklik fragmentlar soniga qarab, bir yadroli - monosiklik birikmalar va bir nechta siklni o'z ichiga olgan ko'p yadrolilar farqlanadi va tsikllar kondensatsiyalanishi (tarkibida ikkita umumiy atom, indol) yoki oddiy bog' bilan bog'lanishi mumkin. Maxsus guruhga to'rtdan ortiq heteroatom va o'ndan ortiq birliklarni o'z ichiga olgan toj efirlari (toj inglizcha - toj) deb ataladigan makrosiklik birikmalar kiradi (birlik ikki kimyoviy bog'langan atomning fragmenti deb ataladi).
Geterotsiklik birikmalarning katta guruhi uchun tarixan rivojlangan arzimas nomlardan foydalanishga ruxsat beriladi, jami 60 ga yaqin bunday nomlar mavjud. Boshqa hollarda nomlar (ular tizimli deb ataladi) IUPACning maxsus qoidalariga muvofiq tuziladi ( Xalqaro nazariy va amaliy kimyo ittifoqi), bu holda o'ziga xos va boshqa sinflarning ko'pgina organik birikmalari uchun qabul qilingan tizimdan farq qiladi. Buning uchun maxsus taklif qilingan ildiz va prefikslardan kelishilgan tartibga rioya qilgan holda nom hosil bo'ladi. U ikki bo‘g‘indan tashkil topgan ildizga asoslangan. Birinchi bo'g'in sikldagi bog'lanishlar sonini ko'rsatadi, masalan, "ir" bo'g'ini (lotincha "tri" ildizidan olingan ikkita qayta tartiblangan harf) uch a'zoli tsiklga, "et" bo'g'iniga (bo'g'inning bir qismi) mos keladi. Lotin tetra) to'rt bo'g'inli sikl bo'lib, "ok" bo'g'ini (lotin oktasining bir qismi) sakkiz muddatli tsikllar uchun ishlatiladi. Tsiklning hajmini bildiruvchi ba'zi boshqa bo'g'inlarning kelib chiqishi har doim ham mantiqiy asoslanmaydi, masalan, olti a'zoli tsikllar uchun "in" bo'g'ini qo'llaniladi, bu umumiy geterosikl "piridin" nomidan olingan.
Ikkinchi bo'g'in geterosiklning to'yinganligini - "an" bo'g'inini yoki to'yinmagan - "en" bo'g'inini (uglevodorodlar nomlari bilan o'xshashlik: etan - eten) ko'rsatadi. Ildiz oldiga geteroatomning tabiatini bildiruvchi prefiks qo'yiladi: O - oxa, S - tiya, N - aza. Ildiz ko'pincha unli bilan boshlanganligi sababli, prefiksda odatda oxirgi "a" harfi tushiriladi. Natijada, S ni o'z ichiga olgan to'yingan uch a'zoli sikl tiiran deb ataladi (3A-rasm): "ti-" - qisqartirilgan "tio-" prefiksi, "ir" ildizining qismi uch a'zoli tsiklni bildiradi va "an" ildizining ikkinchi qismi to'yingan birikmaga to'g'ri keladi. Xuddi shunday, uch a'zoli O ni o'z ichiga olgan to'yinmagan halqa oksiren deb ataladi (3B-rasm). Agar geterotsiklda bir nechta geteroatom bo'lsa, ularning pozitsiyasi halqadagi atomlarni oldindan raqamlagan holda raqamli indekslar yordamida ko'rsatiladi va bunday atomlar soni di-, tri- va hokazo prefikslar bilan belgilanadi, masalan, 1,3,5-triazin (3B-rasm). Agar turli xil geteroatomlar bo'lsa, ular quyidagi tartibda qayd etiladi: O> S> N (bu o'rnatilgan tartib shartli va kimyoviy xossalarga bog'liq emas). Ismning oxirida, ildizdan foydalanib, tsikl hajmini va to'yinmaganligini ko'rsating, masalan, 1,2,6oksadiazin (3D-rasm). N o'z ichiga olgan halqalar uchun ildizlarni yozish usuli yuqorida tavsiflanganidan biroz farq qiladi, bu ham maxsus nazarda tutilgan, masalan, 1,2,6-oksadiazin nomidagi "yn" ildizi (3D-rasm) ikkalasini ham bildiradi. bir vaqtning o'zida olti a'zoli va to'yinmagan halqa.
Tizimli nomlarni tuzish qoidalari har qanday heterotsiklik birikmalarga, shu jumladan, yaxshi tasdiqlangan arzimas nomlarga ega bo'lganlarga nisbatan qo'llaniladi, masalan, xinolin arzimas nomli bisiklik birikma uchun (3E-rasm), tizimli nomi benzazindir. Ko'pincha kimyogarlar tizimli nomlarning murakkab tizimi o'rniga, ahamiyatsiz nomlarga asoslangan oddiyroqdan foydalanadilar: arzimas nomning bir qismi molekulada "izolyatsiya qilingan" va raqamli indekslar yordamida o'rnini bosuvchi moddalarning holati ko'rsatilgan. Ushbu sxema bo'yicha 8-gidroksixinolin nomi tuzilgan. Guruch. 3. Geterosiklik birikmalarning sistematik nomlari (A-D). Tizimli va ahamiyatsiz nomlarni solishtirish (E). Ismni yaratishda ahamiyatsiz atamaning ishlatilishi (F). 8-gidroksixinolinda (G) bir vaqtning o'zida ikkita tsiklga tegishli ikkita uglerod atomi raqamlanmaydi, chunki. ular o'rnini bosa olmaydi. Bitta geteroatomga ega besh a'zoli geterotsikllar odatda aromatik tizimlardir, chunki ular aromatiklikning barcha belgilariga ega bo'lib, p elektronlar soni N = 4n + 2 qoidasiga to'g'ri keladigan tekis yopiq konjugatsiyalangan tizimlardir.
Bu erda X = O, NH, S
Furan, pirrol, tiofen molekulalarida geteroatomlar (O, N, S) sp2-gibrid holatda bo'lib, har birining p-orbitali siklning qo'shni atomlari bilan p-bog'lanishda ishtirok etib, uchta joyni egallagan aromatik sextet hosil qiladi. besh markazli molekulyar orbitallar: ikkita bog'lovchi va bitta bog'lanmagan.
Ushbu geterosikllarning aromatik xususiyati bog'lanish uzunligi bilan tasdiqlanadi.
Geterosikllardagi C-C bog'ining uzunligi benzoldagi C-C bog'ining uzunligiga yaqin (1,39 A). Piroldagi C-N bog'lari (1,38 A) alifatik aminlardagi C-N bog'lardan (1,47 A) qisqaroq; furandagi (1,37 A) va tiofendagi C-S aloqasi (1,71 A) spirtlar, efirlar (1,43 A) va tioefirlardagi C-S (1,82 A)dagi C-O bog‘lanishlaridan qisqaroqdir. Bog'lanishlarning qisqarishi juftlashishga bog'liq. Furan, pirrol, tiofenning tuzilishi cheklovchi tuzilmalar bilan ifodalanishi mumkin:
Geteroatomlarning besh a'zoli geterotsikllarda halqaning p-tizimlariga ta'siridagi farq aniq. Ularda geteroatom elektron zichligining donori bo'lib, dipolning musbat zaryadi unda to'plangan, dipolning manfiy zaryadi halqada joylashgan.
Aromatiklik darajasi rezonans energiyasi (stabilizatsiya) bilan tavsiflanadi: u qanchalik baland bo'lsa, aromatiklik (barqarorlik) ko'proq bo'ladi. MO-LCAO Gyuckel (MOX) usuli bo'yicha kvant-kimyoviy hisoblar juda taxminiy bo'lib, ularning natijalari ko'p jihatdan geteroatomlar uchun parametrlarni tanlashga bog'liq. Shu sababli, adabiyotda boshqa usullar bilan hisoblangan geterosikllar uchun rezonans energiyasining (ER) turli qiymatlari mavjud. eksperimental va hisoblangan yonish issiqliklaridan, gidrogenlanish issiqliklaridan olingan ER ko'rsatilgan.
Furan bilan solishtirganda pirol va tiofen uchun dipol momentining katta qiymatlari bipolyar cheklovchi (rezonans) tuzilmalarning katta hissasiga, p-elektronlarning ko'proq delokalizatsiyasiga va furan seriyasida aromatiklikning oshishiga mos keladi.
Geterohalqali birikmalar turli tuman bo’lib, ular uch, to’rt, besh, olti, etti, sakkiz a‘zoli, kondensirlangan va molekula tarkibida bir necha geteroatom tutgan bo’lishi mumkin. Geterohalqali birikmalar orasida besh va olti a‘zoli halqalilari tabiatda eng ko’p tarqalgan.
Tabiatda va texnikada geterohalqali birikmalarning ahamiyati juda katta.
O’simlikning xlorofilli, qon gemini, geteroauksin, indigo, penitsillin kabi muhim tabiiy moddalar geterobirikmalar sinfiga kiradi.
Geterohalqali birikmalar orasida ko’p buyoq va sulfidli buyoqlarning juda muhim turlari, shuningdek har xil dori moddalar sulfidin, sulfazol, bezgakka qarshi ishlatiladigan sintetik preparatlar akrixin, plazmoxin va boshqalar uchraydi.
Geterohalqali birikmalarning nomlanishi xam o‘ziga hos bo‘lib uch a‘zoli halqali birikmalar -irin yoki -iren (azot atomi bo’lmasa), to’rt a‘zoli halqalari -et, besh a‘zoli halqalari -ol, olti a‘zoli halqalari -in, yetti a‘zoli halqaligi -epin va sakkiz a‘zoli halqali birikmalar nomlarining oxiri -otsin bilan yakunlanadi. Agar, halqada geteroatom soni ikki, uch yoki to’rt va hakozo bo’lsa, ularga mos ravishda di-, tri-, tetra- so’zlari qo’shiladi. Geteroatomlarning qisqartma nomlari quyidagicha aytiladi: N – az; S ti; O oks; P fosf; va hokazo.